UREDNIŠTVOVentil 14 /2008/ 3251
MERITVENatančnost atributivnegalaserskega merilnika prisotnostiAndrej LEBAR, Mihael JUNKARPovzetek: Laserski merilniki za zaznavanje prisotnosti so pomemben instrument v avtomatizaciji proizvodnje.Nekatere izvedbe teh merilnikov lahko uporabljamo tudi za merjenje dimenzij. Zanimalo nas je, kako natanïneso te meritve in kako bi se lahko izognili napaki pri merjenju zaradi napaïne lege merjenca. Pokazali smo, kakolahko <strong>si</strong>muliramo meritev širine senïnega polja in kako uskladimo izmerke in modelno funkcijo pri meritvahrotirajoïega merjenca.KljuÏne besede: laserski senzor prisotnosti, napaka meritve, pozicioniranje, <strong>si</strong>mulacija meritve,1 UvodLaserji so že kmalu po iznajdbi našlisvoje mesto v merilni tehniki. Danesuporabljamo laserske merilnike zatako razliïne aplikacije, kot so merjenjerazdalje, hitrosti, tlaka, pretokain onesnaženja atmosfere. Od leta1983 je celo osnovna dolžinska enotameter definirana kot razdalja, ki josvetloba He-Ne laserja prepotuje v1/299.792.458 sekunde.V inženirski metrologiji se laserskimerilniki uporabljajo za merjenjerazdalje. Iz te osnovne aplikacije soizpeljane metode za merjenje 3Doblik, hrapavosti površin, kotov inprisotnosti predmetov.in predlagamo metodo, pri kateri bise lahko izognili tej napaki.2 OptiÏni mikrometri inmerilniki prisotnostiOptiïni mikrometri so naprave, sestavljeneiz izvora svetlobe in senzorja,ki meri velikost svetlega oz. temnegapolja, kot vidimo na sliki <strong>1.</strong>merjeni objekt, svetlejše dele pa kotozadje. Nenazadnje mora biti merilniktudi neobïutljiv na nenadnespremembe svetlosti ozadja.Zahtevnejše izvedbe merilnikovuporabljajo kot izvir svetlobe polprevodniškesvetilne diode (LED), zasenzorje pa posebne izvedbe CCDkamerin merijo s ponovljivostjo 0,5V tem prispevku predstavljamo rezultatepreverjanja natanïnosti razširjenegadelovanja laserskega merilnikaprisotnosti. Ker je pri tovrstnihmerilnikih natanïnost meritve kljuïnoodvisna od postavitve merjencaglede na merilnik, poroïamo tudi o<strong>si</strong>mulaciji napake, ki nastane zaradinapaïnega pozicioniranja merjenca,Dr. Andrej Lebar, univ. dipl. inž.,prof. dr. Mihael Junkar, univ.dipl. inž., Univerza v Ljubljani,Fakulteta za strojništvoSlika <strong>1.</strong> ShematiÏni prikaz principa delovanja optiÏnega mikrometra [1]Merjenec postavimo v snop svetlobetako, da meïe senco na svetlobno tipalo,ki je lahko linijsko ali matriïno.Elementi takšnega tipala so obïutljivina intenziteto vpadlega svetlobnegatoka. Signal s tipala obdela procesnaenota, ki mora biti nastavljenatako, da pravilno loïi med svetlimiin temnimi polji, torej prepozna vsetemnejše dele senïnega polja kotμm, natanïnost pa je ocenjena na2–3 μm. Najpreprostejše izvedbe tovrstnihmerilnikov služijo kot atributivnimerilniki, ki z ozirom na prednastavljenovrednost širine senïnegapolja dajejo na izhodu le digitalni<strong>si</strong>gnal z dvema vrednostma: ustrezaoz. ne ustreza (logiïna ena oz. logiïnaniï). Obiïajno jih uporabljamoza doloïanje prisotnosti ustreznega252 Ventil 14 /2008/ 3